房屋隔震体系的研究与应用

介绍了隔震技术在中国的研究进展与工程应用现状;阐述了一些典型的试验分析与研究成果,包括橡胶隔震支座力学性能试验与隔震房屋振动台模型试验的成果;列举了典型的隔震应用实例,特别是当今世界上最大的混凝土房屋隔震项目;分析了中国的隔震技术规程,以及几种隔震层所在位置不同的隔震结构体系;讨论了隔震结构目前存在的一些问题与未来中国隔震房屋的发展趋势。     

地震作用下全浮漂大跨斜拉桥耗能减震控制研究

以某实际全浮漂大跨斜拉桥为研究应用对象,探讨了全浮漂大跨斜拉桥阻尼器的布置原则,考虑桩-土的相互作用,建立了全桥空间有限元分析模型,针对该非比例阻尼体系,通过基于应变能理论的振型阻尼分别考虑上部结构阻尼、下部结构阻尼和阻尼器阻尼,从而实现结构不同部分不同阻尼引入到有限元分析模型。然后进行了粘滞阻尼器参数优化,得到了最优阻尼系数和最优阻尼速度指数,并进行减震效果分析。研究结果表明：采用粘滞阻尼器可有效控制结构的地震响应,主塔顶位移、主梁位移和主塔底弯矩分别减小为普通全浮漂体系的60.4%、56.7% 、71.8%,各个桥墩支座位移减震效果;随着阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小,梁端位移、塔顶位移和阻尼器位移减小,主塔墩底弯矩单调减少,当达到阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小到一定值时主塔墩底弯矩控制效果基本稳定。     

高层框架-剪力墙隔震结构地震响应研究

针对高层框架-剪力墙基础隔震结构,考虑框架与剪力墙之间的相互作用,建立了高层框架-剪力墙基础隔震结构的动力分析模型,剪力墙为分布参数体系,框架结构为集中参数体系,通过边界条件把隔震支座及框 架-剪力墙结构中框架部分对剪力墙的影响引入到分布参数体系,推导出高层框架-剪力基础隔震结构的频率方程及振型正交条件,进一步应用Hamilton原理,推导出隔震层隔震装置作用在各振型上的等效阻尼比,从而实现该体系运动方程的解耦,然后通过振型叠加法求解结构的地震响应。通过对一栋10层框架-剪力墙基础隔震结构进行动力特性及地震响应仿真分析,结果显示,建立的动力分析模型能较好的反映结构的动力特性,提出的高层框 架-剪力墙隔震结构动力求解新方法能方便的求解结构的动力响应,与有限元数值积分法基本一致,可以反映地震作用下框架与剪力墙相互作用的经历。     

下部减震层间隔震结构振动台试验研究

层间隔震体系是基础隔震体系的发展与延伸,作为一种复杂结构体系,以往的研究仅限于探讨隔震层参数对地震响应及减震效果的影响,本文首次进行了下部结构附加黏滞阻尼器的层间隔震结构振动台试验研究。设计了1个四层的钢框架模型,首先进行了基础固接及1层顶隔震的振动台试验研究,其次,在1层顶隔震的基础上,在下部结构附加了黏滞阻尼器进行下部减震层间隔震结构的振动台试验研究,测定结构的加速度、层间位移及层剪力系数。试验结果表明,下部减震是在层间隔震基础上进一步提高隔震减震效果,降低结构地震响应行之有效的策略。本文还建立了层间隔震结构的有限元模型,将有限元分析结果与试验结果进行了对比。     

巨-子结构控制体系振动台试验与有限元模型对比分析

为了研究巨-子结构控制体系的抗震性能,该文进行了巨-子结构控制体系的振动台试验研究。试验模型均为钢框架模型且包括三个不同的模型,分别称为抗震结构模型、隔震结构模型和隔震-底层固结模型。采用大型有限元软件SAP2000对试验模型进行了非线性时程分析,并在主结构的加速度、层间位移,子结构的层间位移以及隔震层的变形方面与试验结果进行了对比分析。结果表明:理论分析与试验研究结果吻合较好,且不论是理论计算结果还是试验实测结果,隔震结构以及隔震-底层固结结构相对于抗震结构而言,结构的响应减小明显,说明结构施加隔震装置后能有效减小结构响应,从而保证结构的安全性。     

高层装配式层间隔震结构的抗震性能及破坏失效模式研究

本文在同时考虑隔震层及其上、下部结构非线性的基础上,对一高层装配式层间隔震结构进行了动力弹塑性分析。通过分析结构地震响应,研究其不同地震波输入下的抗震性能。并通过增量动力分析(IDA)探讨高层装配式层间隔震结构在超大地震下的损伤机理和失效破坏模式,为高层层间隔震技术的发展提供了理论依据。     

复振型叠加方法合理振型数量的确定

针对适用于非经典阻尼体系的复振型叠加方法,基于理论推导,得到了评价振型贡献程度的复振型质量参与系数,并给出了两种等效的表达形式,可作为评估非经典阻尼系统所需振型数量的一种方法。同时,根据复振型退化为实振型的条件(即实部与虚部成比例关系),论证了实、复振型质量参与系数法的统一性。实、复振型质量参与系数基于相同的原理和假定,具有相同的物理意义,易于工程设计人员掌握和使用。采用典型的减隔震系统数值算例和安装黏滞阻尼器的9层钢结构Benchmark模型对复振型质量参与系数方法进行了验证,结果表明该方法能够有效估计所需振型数量。但是由于实、复振型质量参与系数法是基于基底剪力推导而得到,当用于评估加速度响应所需振型时,其数量往往偏小。     

基于双向压电控制器的带分布参数体系地震响应控制

针对带分布参数智能隔震结构,设计出隔震与控制功能于一体的双向滑动压电变摩擦控制装置,该控制装置可以在两个垂直方向滑动产生控制力,同时具有隔震的功能。进一步推导出设置双向滑动压电变摩擦控制装置控制力与输入电压的关系方程。结合双向滑动压电变摩擦控制装置产生控制力的条件,推导出适用于双向滑动压电变摩擦控制装置的半主动控制算法。最后将该控制装置与基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法的半主动控制算法结合,用于带分布参数隔震体系的智能控制,仿真结果表明,该控制系统具有良好的控制性能。     

夹层橡胶隔震支座长期力学性能及耐火性能试验研究

对我国生产的直径３００ｍｍ的夹层橡胶隔震支座（铅芯及非铅芯两种类型）进行了长期力学性能及耐火性能试验研究。首先,研究了隔震支座的基本力学性能。其次,对隔震支座频率、温度、压力、大变形等相关性能进行了试验研究。隔震支座的长期性能研究则针对隔震支座在使用期限６０年后（建筑物的寿命通常定为５０年）的力学性能进行了热老化及徐变试验,结果表明隔震支座在使用期限内其力学性能稳定。最后,对隔震支座进行了耐火性能研究。     

钢管混凝土结构地震模拟试验研究

对钢管混凝土 5层框架结构进行了地震模拟试验 .通过振动台试验及理论分析 ,对钢管混凝土结构的动力特性、多种地震波输入下的结构加速反应和位移反应进行了对比 ,综合评定了钢管混凝土结构的抗震性能 ,为结构设计提供了参考数据